حالات المادة
تُشير حالات المادة إلى ما هو نوع الترابط بين الجسيمات المختلفة ، مشكلة حالات أربع وهي الصلبة، والسائلة، والغازيّة، والبلازميّة، وتعتبر الحالات الثلاث الأولى هي الأكثر شهرةً، وكلّ نوع من هذه المواد لها درجة حراريّة من خلالها تتشكل هذه الحالة، وتمتلك خصائص مختلفة من حيث الشكل، وسهولة الحركة، والضغط.
تعريف الحالة السائلة
(بالإنجليزية:Liquid) وهي شكل من أشكال المادة ما بين الحالة الصلبة والحالة الغازية، تتجمع فيها الجزيئات دون إحكام فيمكن لأجزاء الذرة التحرك بسهولة . تتميز المواد السائلة بأن:
- ليس لها شكل محدد، إذ تأخذ شكل الوعاء أو الحاوية الذي توضع فيها.
- لها حجم محدد.
من الأمثلة على الحالة السائلة:
- الماء مثل البحار.
- المشروبات مثل: الحليب.
- الدم.
وتتحول الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة عن طريق عملية التجميد (بالإنجليزية:Freezing) وإلى الحالة الغازية عن طريق عملية التبخر (بالإنجليزية:Evaporation).
تعريف الحالة الصلبة
(بالإنجليزية:Solid) وهي شكل من أشكال المادة تتجمع الجسيمات فيها معًا بإحكام إذ لا تتحرك كثيراً، وإنما تتحرك إلكترونات كل ذرة باستمرار، فتهتز اهتزازاً خفيفاً، مع بقائها ثابتة في موضعها. لهذا السبب ، تعد الطاقة الحركية للمواد الصلبة منخفضة جدًا . ويمكن أن تتحول المادة الصلبة إلى سائلة عن طريق عملية الانصهار (بالإنجليزية:Melting) وهي تعريض المادة الصلبة إلى حرارة ، مما يؤدي إلى اهتزاز جزيئاتها وابتعادها عن بعضها. وعندما تصل المادة الصلبة إلى نقطة الإنصهار، تتحول إلى سائل. تتميز المواد الصلبة بأن لها:
- شكل محدد.
- كتلة وحجم.
- لا تأخذ شكل الحاوية أو الوعاء الذي توضع فيه.
- كثافة عالية ، بسبب تراص الجزيئات بإحكام.
من الأمثلة على المواد الصلبة:
- المعادن مثل أبواب الحديد.
- الخشب مثل طاولات الخشب.
- الصخور.
- الزجاج.
تعريف الحالة الغازية
(بالإنجليزية:Gas) وهي شكل من أشكال المادة تكون للجسيمات مساحة كبيرة بينها مما يجعل لها طاقة حركية عالية إذ تنتشر جزيئات الغاز في حال كانت غير محصورة في حاوية ما، أما إذا كانت محصورة فهي تتمدد لملء الحاوية أو الوعاء الموضوعة فيه. تتميز المواد الغازية بأنها:
- ليس لها شكل أو حجم محدد.
- يُضغط الغاز عند تعرضه للضغط عن طريق تقليل حجم الحاوية ، مما يعمل على تقليل المسافة بين الجزيئات.
- تتحول الحالة الغازية إلى سائلة عن طريق عملية التكاثف (بالإنجليزية:Condensation)
من الأمثلة على الغازات:
- غاز الأوكسجين.
- غاز الهيليوم.
- غاز النيتروجين.
تعريف البلازما
(بالإنجليزية:Plasma) وهي شكل من أشكال المادة، تكون فيها الجزيئات مشحونة مع طاقة حركية عالية. وعادةً ما تُستخدم الغازات النبيلة مثل الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون والزينون والرادون لعمل إشارات متوهجة باستخدام الكهرباء لتأينها إلى حالة البلازما.
ويعتقد بعض العلماء أن النجوم هي كرات بلازما شديدة التسخين.
تتميز البلازما بأن:
- ليس لها شكل أو حجم محدد.
- كثافة قليلة.
- تتكون من أيونات موجبة الشحنة تتحرك بسهولة.
من الأمثلة على البلازما:
- البرق في السماء.
- الغاز المضغوط داخل مصابيح الفلورسنت.
- النجوم مثل الشمس.
الخلاصة
المادة لها أربعة أشكال ثلاثة منها شائعة: السائلة، الصلبة، الغازية، والرابعة أقل شيوعاً وهي البلازما. وهذه الحالات تدل على طبيعة المادة فيزيائياً وكيميائياً، إذ تعتمد على تشكل وترابط جزيئات المادة ولكل مادة صفات خاصة بها. ويمكن تحويل المادة من شكل إلى آخر عن طريق عمليات فيزيائية وكيميائية.
